4.5. Адаптивная дельта-модуляция
Адаптивные схемы дельта-модуляторов (АДМ) позволяют значительно улучшить характеристики ЛДМ, в частности грубое квантование погрешности предсказания. Обычно при АДМ используется адаптация по выходному сигналу. В этом случае не требуется синхронизация по кодовым словам, так как шаг квантования в передатчике и приемнике перестраивается в одной и той же кодовой последовательности. Структурная схема АДМ приведена на рис. 4.7.
Рис.
4.7. Структурная схема АДМ
Шаг квантования в этой схеме подчиняется следующему правилу:
,
,
где
-
функция текущего и предшествующего
кодовых слов. Алгоритм выбора множителяМ
имеет
вид:
,
- перегрузка,
,
- шумы дробления, 
.
Действительно, при перегрузке последовательности на выходе состоят только из нулей или единиц, а при шуме дробления - из чередующейся последовательности нулей и единиц.
Проигрыш ЛДМ по сравнению с АДМ составляет 8 … 14 дБ.
То
есть 
дБ,
при 
кбит/с;
,
а при 
кБ/с 
.
Улучшение качества АДМ достигается путем ее незначительного усложнения, все достоинства ЛДМ при этом сохраняются. Использование предсказателя второго порядка в ЛДМ или АДМ дает выигрыш в отношении сигнал-шум квантования на 4 – 5 дБ.
С учетом заданного типа квантователя и отношения сигнал-шум квантователя производится выбор схемы кодера и соответственно кодовой скорости.
5. Выбор системы уплотнения информации в канале связи
5.1. Мажоритарное разделение каналов
Данный способ является частным случаем комбинационного уплотнения [9]. В результате такого уплотнения каждой комбинации двоичного кода с блоковой длиной nC , в параллельной форме поступившей от уплотняемых источников, в устройстве уплотнения ставится в однозначное соответствие комбинация двоичного кода группового сигнала с блоковой длиной n, представленного в последовательной форме. При этом значение каждого двоичного символа кодовой комбинации группового сигнала определяется в соответствии с логической функцией абсолютного большинства, т.е. мажоритарно [9, 10].
Двоичный код группового сигнала, получаемый при мажоритарном уплотнении, удобен для дальнейших преобразований на передающей стороне и для обработки на приемной стороне и имеет минимально возможный пик-фактор, что позволяет полностью использовать потенциальные возможности радиопередающего устройства.
Структурная схема устройства уплотнения многоканальной системы передачи информации с мажоритарным уплотнением приведена на рис. 5.1.
Модулирующие сообщения от каждого nC уплотняемых источников, представленных двоичным кодом, одновременно во всех каналах поступают на один из входов канального модулятора, которым является сумматор по модулю два (М2). На другой вход каждого канального модулятора поступает канальный сигнал, закрепленный за данным каналом и представляющий собой комбинацию двоичного кода с блоковой длиной n . Длительность двоичного символа канального сигнала выбирается равной t = T / n , где T – длительность двоичного символа, поступившего от источника. С выхода сумматора по модулю два в каждом канале получаем либо выделенный данному каналу канальный сигнал (в случае прихода от уплотняемого источника информационного символа “0”), либо его инверсию (в случае прихода от уплотняемого источника информационного символа “1”).
Рис.
5.1. Структурная схема системы с
мажоритарным уплотнением
Полученные таким образом канальные сигналы или их инверсии одновременно поступают на мажоритарный элемент, на выходе которого формируется двоичное кодовое слово группового сигнала по следующему правилу: i-й его разряд равен единице, если число единиц, поступивших на мажоритарный элемент по всем nC каналам в i-й момент времени, больше или равно nC / 2, и равен нулю в противном случае. Таким образом, на выходе устройства мажоритарного уплотнения формируется двоичный групповой сигнал в последовательной форме, символы которого будем называть кодовыми.
Устройство разделения каналов (рис. 5.2) при мажоритарном уплотнении является линейным устройством.
Кодовые символы, полученные после поэлементного приема, поступают на набор из nC канальных корреляторов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных сумматоров по модулю два и реверсивного счетчика.
На
один вход каждого сумматора по модулю
два поступают принимаемые кодовые
символы, а на другой вход – символы
канального сигнала, используемого
данным каналом. Символы с выхода сумматора
по модулю два поступают на реверсивный
счетчик; на суммирующий его вход поступают
единицы, а на вычитающий – нули.
Рис.
5.2. Структурная схема системы с
мажоритарным разделением каналов
В момент окончания приема очередного информационного символа определяется знак накопленной суммы. Если накопленная величина положительна, то выносится решение о приеме информационного символа «1», а в противном случае – о приеме символа «0». Тем самым осуществляется операция, обратная операции уплотнения.
Следует отметить, что мажоритарное уплотнение каналов, основанное на использовании функций Уолша, псевдослучайных импульсных последовательностей и других дискретных поднесущих, обладающих свойствами ортогональности, позволяет получить высокую помехоустойчивость, скрытность работы, возможность одновременной работы многих систем в одном и том же диапазоне частот и др.